JJF(冀) 248-2025 径流泥沙自动监测仪校准规范

JJF(冀)248—2025径流泥沙自动监测仪校准规范CalibrationSpecificationforofRunoffandSedimentContent2025-09-29发布2025-11-01实施CalibrationSpecificationforAofRunoffandSedimentContent主要起草单位：河北省计量监督检测研究院参加起草单位：保定市水土保持试验站王波(河北省计量监督检测研究院)胡维银(河北省水土保持工作总站)陈彦霖(河北省计量监督检测研究院)侯克(河北省水土保持工作总站)邢静芳(河北省计量监督检测研究院)张广英(保定市水土保持试验站)王洁(保定市水土保持试验站)孙宪斌(河北省桃林口水库事务中心)卢勇(北京天航佳德科技有限公司)李军德(西安新汇泽测控技术有限公司) 1范围 2引用文件 3术语和计量单位 3.1术语 3.2计量单位 4.1工作原理 4.2结构组成 5计量特性 5.1径流量示值误差 5.2含沙量示值误差 6校准条件 6.1环境条件 6.2测量标准及其他设备 7校准项目和校准方法 7.1校准项目 7.2校准方法 8校准结果 9复校时间间隔 附录A校准原始记录格式 附录B校准证书内页格式 附录C校准结果的不确定度评定实例 JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》和JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》共同构成支撑本规范制定的基础性系列规范。本规范为首次发布。1凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3.1.1径流泥沙自动监测仪automaticm径流泥沙自动监测仪是一种自动监测记录地表坡面径流单位体积水体中所含泥沙的量，通常以kg/m³表示。质量测量单元测得流经收集容器的泥水质量及体积，并通2数据处理单元组成，如图1所示。5径流量的最大允许误差为±5%。含沙量的最大允许误差为±10%。6.1.2相对湿度：不大于95%。6.2测量标准及其他设备测量标准见表1,其他设备见表2。3序号名称1电子天平2(1～100)L,三等序号名称1量筒2测量范围：(0～50)℃,分度值：0.1℃3土壤筛4干燥箱温控范围：(10～200)℃,MPE:±2℃5电子秒表分辨力：0.01s7校准项目和校准方法7.1校准项目校准项目见表3。序号校准项目127.2校准方法7.2.1校准前准备7.2.1.1外观检查铭牌应标记清晰，至少包含以下信息：制造商名称、产品名称、型号规格、收集容器标称容积、出厂编号、制造年月等。监测仪外观无损伤、锈蚀，容器表面光滑，结构牢固可靠。7.2.1.2调平校准前确保监测仪处于水平状态。7.2.1.3清洗校准前应对监测仪收集容器进行冲洗，确保内壁不得附着任何异物。7.2.1.4泥沙样品制备7.2.1.4.1泥沙样品需按要求烘干过筛，烘箱温度约(105±2)℃,持续时间(4～6)JJF(冀)248—20254h,筛网孔目尺寸为(2～5)mm。泥沙样品应干燥后密封保存。7.2.1.4.2泥沙样品密度计算向量筒内注水至300mL,记作V水，将量筒放置在电子天平上称重，得到量筒和水容量线，搅拌均匀后静置10min,读取混合液体积V混，再将量筒放置在电子天平上称重，得到量筒和混合液的总质量m混。泥沙样品质量：泥沙样品体积：泥沙样品密度：重复试验3次，取平均值作为泥沙样品的密度。7.2.2径流量示值误差7.2.2.1一般选取监测仪收集容器标称容积的10%、50%和90%的点进行校准，可调整范围为校准点的±10%。7.2.2.2根据校准点选择合适的标准金属量器，将标准金属量器置于收集容器上方，并调平。7.2.2.3用排液管将标准金属量器的排液口与被校收集容器的入水口相连，连接处不得有渗漏现象。7.2.2.4注水到标准金属量器计量颈上沿充分润湿其内表面，然后打开放液阀门，以最大排放量方式将标准金属量器内的水排放到收集容器内。在滴流状态下等待2min,关闭放液阀门，移开连接软管，使标准金属量器处于校准前的等待状态。7.2.2.5将收集容器中的水排空，在滴流状态下等待2min,关闭放液阀门，使被校收集容器处于待校状态。7.2.2.6注水至标准金属量器标称容量刻线位置，得到标准径流量Vi。7.2.2.7打开标准金属量器的放液阀门，将水排入到收集容器内，在滴流状态下等待2min后，关闭放液阀门，读取并记录监测仪的径流量示值V。7.2.2.8每个校准点重复测量2次，径流量示值误差按公式(4)计算：JJF(冀)248—20255E;——第i校准点第j次测量的径流量示值误差，%;V;——第i校准点第j次测量的径流量示值，L;V₅——第i校准点的标准径流量，L。7.2.2.9重复上述步骤，依次对每个校准点进行校准，取2次示值误差的算术平均值作为第i个校准点的径流量示值误差。7.2.3含沙量示值误差7.2.3.1含沙量校准点的选择含沙量校准点应不少于3个，在监测仪测量范围内，一般为满量程的10%、50%、90%,可调整范围为校准点的±10%。7.2.3.2含沙量示值误差校准含沙量示值误差的校准建议选取监测仪收集容器标称容积的60%～90%的水，通过标准金属量器量取，加入到收集容器中。按照7.2.3.1确定的含沙量校准点，根据公式(5)计算10%含沙量所需泥沙样品的质量m,将称重后的泥沙样品倒入收集容器中，静止5min,读取监测仪含沙量示值W并记录。W——第i校准点的标准含沙量，kg/m³。每个校准点重复测量2次，含沙量示值误差按公式(6)计算：E;——第i校准点第j次测量的泥沙含量示值误差，%;W——第i校准点第j次测量的泥沙含量示值，kg/m³;W——第i校准点的标准含沙量，kg/m³。7.2.3.3重复上述步骤，依次对每个校准点进行校准，取2次示值误差的算术平均值作为第i个校准点的含沙量示值误差。8校准结果校准原始记录格式和校准证书格式参照附录A和附录B。6不确定度评定实例见附录C。9复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，建议为1年。7附录A客户名称型号规格器具编号校准地点校准依据校准日期校准员核验员名称型号编号测量范围不确定度/准确度等构证书编号有效期至校准结果：1.径流量示值误差校准数据序号校准点标准径流量示值误差差(%)扩展不确定度1123212382.泥沙样品密度次数水的体积V水(mL)量筒和水的总质量水+懒(g)积V混(mL)量筒和混合液的总质量m混(g)泥沙样品密度p(g/mL)泥沙样品密度1233.含沙量示值误差校准数据校准点差(%)112321239附录B名称测量范围不确定度/准确度等证书编号溯源机构校准环境条件及地点温度℃湿度地点校准结果：1.径流量示值误差校准容器序号校准点标准径流量V(L)示值误差(%)扩展不确定度Ue1(%),k=2112321232.含沙量示值误差校准容器序号校准点标准含沙量W(kg/m³示值误差(%)扩展不确定度Ue1(%),k=211232123JJF(冀)248—2025校准结果的不确定度评定实例C.1监测仪径流量示值误差不确定度评定C.1.1校准方法概述C.1.1.1被校对象：标称容积30L,含沙量最大测量值为500kg/m³的监测仪。C.1.1.2计量标准器：三等标准金属量器组。C.1.1.3校准方法：校准点选择15L,选择相应的标准金属量器往容器中加水，静止2min后读取被校仪器径流量示值，计算径流量的相对示值误差。C.1.2测量模型E——径流量相对示值误差，%;假设各输入量互不相关，则不确定度传播律公式为：c——灵敏系数；C.1.3不确定度来源和不确定度分量评定C.1.3.1被校仪器测量结果引入的标准不确定度分量u(V)被校仪器的测量结果引入的标准不确定度应取重复性测量引入的标准不确定度和仪器分辨力引入的标准不确定度的二者的较大值。C.1.3.1.1重复性测量引入的标准不确定度分量u(V)采用A类方法评定。以径流量校准点15L为例，选择相应的标准金属量器量取水，加入至监测仪容器中，读取径流量值，在重复性条件下测量2次，得到的测量结果如JJF(冀)248—2025标准径流量值(L)径流量示值(L)示值误差(L)重复性s(L)12测量2次取算术平均值，则C.1.3.1.2被校仪器分辨力引入的标准不确定度分量u₂(V)本次所用的被校仪器的分辨力为0.01L,按照均匀分布，其引入的标准不确定度分由于u₂(V)<u₁(V),所以分辨力引入的标准不确定度分量u₂(V)可忽略不计。C.1.3.1.3被校仪器测量结果引入的标准不确定度分量u(V)由于u₂(V)忽略不计，所以可得：C.1.3.2标准金属量器引入的标准不确定度分量u(V)本次校准以三等标准金属量器做为标准器，由JJG259《标准金属量器》检定规程计量性能要求5.1可得，三等标准金属量器的最大允许误差为：±0.05%,按照均匀分布，其标准不确定度分量如下：标准不确定度不确定度来源标准不确定度不确定度u(V.)标准金属量器引入的标准不确定度C.1.5合成标准不确定度输入量彼此独立不相关，所以合成标准不确定度可按下式计算得JJF(冀)248—2025C.1.6扩展不确定度取包含因子k=2,则其扩展不确定度为：C.2监测仪含沙量示值误差不确定度评定C.2.1校准方法概述C.2.1.1被校对象：标称容积30L,含沙量最大测量值为500kg/m³的监测仪。C.2.1.2计量标准器：三等标准金属量器组；6kg,Ⅱ级电子天平。C.2.1.3校准方法：校准点选择50kg/m³,根据选择的校准点，用电子天平称取泥沙样品与标准金属量器量取的水进行混合配置相应的标准泥沙样品，加入到被校仪器中，读取被校仪器含沙量示值，与标准含沙量比较，计算两者之间的相对示值误差。C.2.2测量模型E——监测仪的示值误差，%;W——监测仪含沙量示值，kg/m³;W——监测仪标准含沙量，kg/m³;m—泥沙样品质量，kg;假设各输入量互不相关，则不确定度传播律公式为：C₁、C₂、C₃、c——灵敏系数；JJF(冀)248—2025C.2.3.1被校仪器的测量结果引入的标准不确定度分被校仪器的测量结果引入的标准不确定度应取重复性测采用A类方法评定。选择一台监测仪，选择含沙量为50kg/m³为测量点，重复测量2次，得到的测量结果如下表所示：标准含沙量(kg/m³)含沙量示值(kg/m³)示值误差(kg/m³)重复性s(kg/m³)12测量2次取算术平均值，则C.2.3.1.2被校仪器分辨力引入的标准不确定度分量u₂(W)本次所用的被校仪器的分辨力为0.1kg/m³,按照均匀分布，其引入的标准不确定由于u₂(W)<u₁(W),所以C.2.3.2泥沙样品的质量称量引入的标准不确定度分量u(m)电子天平准确度等级为Ⅱ级，测量范围为(5～6000)g,其最大允许误差MPE:±0.05g,区间半宽为0.05g,按照均匀分布，则由泥沙样品的质量的称量引入的标准不确定水的体积引入的标准不确定度主要是由标准金属量器的最大允许误差引入的，标JJF(冀)248—2025准金属量器的准确度等级为三等，本次校准所需的水为20L,需要使用20L的标准金属量器，20L标准金属量器的最大允许误差为MPE:±0.005L,区间半宽为0